I øjeblikket fokuserer EU's miljøpolitikker primært på brugen af genanvendt plast, hvor markedsopmærksomheden prioriterer genbrugsmaterialer, bio-baserede materialer og endelig bionedbrydelige materialer. Bio-baseret plast henviser til plast afledt af biomasse, såsom PLA (polymælkesyre) og Bio-PE; mens bionedbrydelig plast refererer til plast, der kan nedbrydes af mikroorganismer, herunder PLA og PHA. De to udelukker ikke hinanden.
Introduktion til bio-baseret og bionedbrydelig plast
Fra EU's nuværende perspektiv på plastiks cirkulære økonomi går de seneste EU-politikker primært ind for at tilskynde til brug af genbrugsplast for at forlænge deres levetid. Fra et markedsperspektiv er prioriteringsrækkefølgen for miljøvenlig plastanvendelse på de europæiske og amerikanske markeder:
1. Genbrugsmaterialer
2. Bio-baserede materialer
3. Biologisk nedbrydelige materialer – med særlig vægt på marin nedbrydning blandt biologisk nedbrydelige materialer.
Ifølge EU's miljøagenturs definition:
(1) Bio-baseret plast henviser til plast fremstillet ved hjælp af (delvist) biomasse, såsom sukker, stivelse eller plantematerialer, i stedet for petroleum.
(2) Biologisk nedbrydelig plast henviser til plast, der naturligt kan nedbrydes af organismer under specifikke forhold, selvom betingelserne og den tid, der kræves til nedbrydning, varierer.
Disse klassifikationer udelukker ikke hinanden. Plast fremstillet af biomasse er ikke garanteret bionedbrydeligt; bionedbrydelig plast kan også bruge petroleum som råmateriale.
Ud over ovenstående er der forskellige andre kategorier såsom industrielt komposterbar plast, hjemmekomposterbar plast og oxidativt nedbrydelig plast.
Bio-baseret ikke-bionedbrydelig plast henviser til en klasse af plast, hvis råmaterialer helt eller delvist stammer fra biomasse. Selvom disse plastik er lavet af vedvarende ressourcer, er de ikke nødvendigvis biologisk nedbrydelige. Hvorvidt noget er biologisk nedbrydeligt afhænger af den kemiske struktur af dets molekyler, ikke af hvordan det blev lavet.
For eksempel:
Bio-baseret plast: Denne plast er lavet af vedvarende ressourcer, såsom majs, sukkerrør, cellulose, fiskeskind og solsikkefrøskaller. Men selv 100 % bio-baseret plast er ikke nødvendigvis biologisk nedbrydeligt. For eksempel kan PET (polyethylenterephthalat) biosyntetiseres, men er ikke bionedbrydeligt, mens PLA (polymælkesyre) både kan biosyntetiseres og bionedbrydeligt. Derfor behandler bio-baseret plast primært spørgsmålet om råvarer.
Biologisk nedbrydelig plast: Disse plastik kan nedbrydes naturligt under påvirkning af mikroorganismer. Biologisk nedbrydning er en kemisk proces, hvor mikroorganismer i miljøet omdanner stoffer til naturlige materialer som vand, kuldioxid og komposterbare materialer uden kunstige tilsætningsstoffer. Den biologiske nedbrydningsprocessen er hovedsageligt bestemt af miljøforhold (såsom temperatur eller placering), materialeegenskaber og anvendelser. PLA, PHA og PBS er alle biologisk nedbrydelige plastik. Disse plasttyper letter affaldshåndtering og reducerer "hvid forurening" ved slutningen af deres produktlevetid.
Bio-baseret plastik
Bio-baseret plast er plast fremstillet helt eller delvist af vedvarende biologiske råmaterialer (såsom planter og mikroorganismer) i stedet for fossile brændstoffer (såsom petroleum). Disse plastmaterialer anvender biologiske råmaterialer som majssukker, sukkerrør, vegetabilsk olie og cellulose som råmaterialer, som omdannes til plast gennem kemiske eller biologiske processer. Der er mange typer bio-baseret plast, herunder, men ikke begrænset til, følgende:
1. Polymælkesyre (PLA): En af de mest almindelige bio-baserede plastik, den er polymeriseret fra mælkesyre produceret ved fermentering af majssukker eller andre plantesukker. PLA er meget brugt i emballage, engangsservice, tekstiler mv.
2. Bio-baseret polyethylen (Bio-PE): Det bruger ethanol ekstraheret fra afgrøder såsom sukkerrør som råmateriale, der dehydreres til at producere ethylen og derefter polymeriseres.
3. Bio-baseret polyethylen (Bio-PET) har samme kemiske struktur som traditionel polyethylen, men dets råmaterialer stammer fra vedvarende ressourcer.
4. Bio-baseret polyethylenterephthalat (Bio-PET) fremstilles ved hjælp af bio-baserede råmaterialer (såsom ethanol udvundet af sukkerrør) i stedet for fossile brændstoffer. Anvendelser omfatter fremstilling af plastikflasker og emballagematerialer.
5. Bio-baseret polypropylen (Bio-PP) ligner Bio-PE og Bio-PET, men bruger vedvarende ressourcer som råmaterialer. Det bruges i emballage, bildele og forskellige andre applikationer.
6. Polyhydroxyalkanoater (PHA'er) er en type bionedbrydelig plast, der produceres direkte af mikroorganismer gennem en fermenteringsproces. PHA er fuldstændig biologisk nedbrydeligt og velegnet til emballage, landbrugsfilm og biomedicinske materialer.
7. Bio-baseret nylon (Bio-Nylon) fremstilles ved hjælp af bio-baserede råmaterialer (såsom ricinusolie) i stedet for nogle petrokemiske råvarer. Det bruges i tekstiler og ingeniørplast. Disse bio-baserede plastik tilbyder miljømæssige fordele såsom at reducere afhængigheden af fossile brændstoffer og sænke drivhusgasemissioner, men deres produktion og anvendelse kræver stadig overvejelser om faktorer såsom bæredygtig tilgængelighed af råmaterialer og deres miljøpåvirkning gennem hele deres livscyklus. Med teknologiske fremskridt og stigende markedsefterspørgsel udvikles og kommercialiseres flere typer bio-baseret plast.
Biologisk nedbrydeligt plast
Biologisk nedbrydelig plast er plast, der under visse forhold kan nedbrydes til vand, kuldioxid eller metan og biomasse af mikroorganismer i naturen, såsom bakterier, svampe og alger. Disse plastik kan stamme fra vedvarende biologiske ressourcer (bio-baserede) eller fossile brændstoffer. Der findes mange typer af biologisk nedbrydeligt plast; nogle almindelige eksempler er som følger:
1. Polymælkesyre (PLA) er fremstillet af mælkesyre produceret gennem en fermenteringsproces fra vedvarende ressourcer (såsom majssukker). PLA er en af de mest udbredte bionedbrydelige plasttyper, velegnet til emballagematerialer, engangsservice, tekstiler mv.
2. Polyhydroxyalkanoater (PHA) er en type polyester, der naturligt produceres af mikroorganismer under specifikke næringsforhold. PHA er fuldstændig biologisk nedbrydeligt og kan nedbrydes i en række forskellige miljøer, herunder havet.
3. Polybutylensuccinat (PBAT) er en syntetisk, fuldt bionedbrydelig plast, der almindeligvis anvendes til fremstilling af biologisk nedbrydelige indkøbsposer og landbrugsfilm. PBAT blandes ofte med anden biologisk nedbrydelig plast såsom PLA eller stivelse for at forbedre dets mekaniske egenskaber og nedbrydningshastigheden.
4. Polycaprolacton (PCL) er en syntetisk biologisk nedbrydelig polyester opnået gennem ring-åbningspolymerisation af caprolactonmonomerer. PCL har en langsommere biologisk nedbrydningshastighed, men denne kan forbedres ved at blande den med andre mere biologisk nedbrydelige materialer.
5. Stivelses-baseret plast er plast, der primært er fremstillet af stivelse, en almindeligt tilgængelig naturlig polymer. Stivelse-baseret plast skal typisk blandes med andre bionedbrydelige polymerer (såsom PLA eller PBAT) for at forbedre deres forarbejdelighed og fysiske egenskaber.
6. Polyvinylalkohol (PVOH, PVA) er en vand-opløselig plast, der nedbrydes hurtigt i vandmiljøer. PVOH bruges almindeligvis til fremstilling af vand-opløselige emballageposer, såsom vaskemiddelposer.
Brugen af biologisk nedbrydelig plast reducerer ophobningen af traditionel plast i miljøet, hvilket hjælper med at afhjælpe problemer med plastikforurening. Deres biologiske nedbrydelighed afhænger dog af specifikke miljøforhold, såsom temperatur, fugtighed og mikrobiel aktivitet, så disse faktorer skal overvejes nøje i praktiske anvendelser. Desuden bør produktionen og brugen af bionedbrydelig plast også tage hensyn til deres miljøpåvirkning gennem hele deres livscyklus, herunder råmaterialernes bæredygtighed, energiforbrug under produktionen og bortskaffelse af det endelige produkt.
